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WO2019007567A1 - Kraftstoffhochdruckpumpe - Google Patents

Kraftstoffhochdruckpumpe Download PDF

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Publication number
WO2019007567A1
WO2019007567A1 PCT/EP2018/061922 EP2018061922W WO2019007567A1 WO 2019007567 A1 WO2019007567 A1 WO 2019007567A1 EP 2018061922 W EP2018061922 W EP 2018061922W WO 2019007567 A1 WO2019007567 A1 WO 2019007567A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
seal
piston
seal carrier
carrier
fuel pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/061922
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Krumbholz
Soeren Stritzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2019007567A1 publication Critical patent/WO2019007567A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/442—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston means preventing fuel leakage around pump plunger, e.g. fluid barriers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/445—Selection of particular materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0408—Pistons

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure fuel pump, according to the preamble of claim 1.
  • High-pressure fuel pumps usually have at least one piston, by means of a drive, for example, by a cam or a
  • Eccentric disc is formed, can be moved axially.
  • a low pressure seal disposed radially outwardly of the piston and held by a seal carrier, typically a deep drawn element, separates a fuel side from an oil side, thereby minimizing fuel and oil mixing. Such mixing adversely affects the performance of the high-pressure fuel pump. If fuel penetrates to the oil side, the oil dilutes and its viscosity is lowered. If oil penetrates to the fuel side, the viscosity of the fuel increases in
  • the low-pressure seal seals statically against the seal carrier and dynamically against the piston. From the prior art is known, the low pressure seals on a so-called
  • the object of the invention is to provide a high-pressure fuel pump in which the seal between the fuel side and oil side is easy to manufacture and works efficiently. This object is achieved by a high-pressure fuel pump according to claim 1.
  • the high-pressure fuel pump according to the invention is thus a
  • Piston longitudinal axis extends, and with a seal which radially surrounds the piston, between the piston and a seal carrier is arranged and seals an oil side against a fuel side, wherein the
  • circumferential, recess has in which a radially inwardly projecting holding portion of the seal carrier extends such that the holding portion in the direction of the piston longitudinal axis a form-fitting
  • the holding portion thus extends into the recess of the seal in such a way that a stop for the seal is formed by positive locking, which limits the mobility of the seal along the direction of the piston longitudinal axis. As a result, the seal is securely held without further components in the seal carrier.
  • the recess circumferentially particularly preferably extended around the entire circumference of the seal, is formed around the seal, however, it is also conceivable that the recess or a plurality of recesses is or are each trough-shaped. To the trough-like depressions can then on the seal carrier in the corresponding
  • Recesses engaging projections may be present, which form the respective holding portion.
  • the recesses and corresponding holding sections can be arranged along the piston longitudinal axis as seen in a plane, but they can also be arranged offset from one another viewed along the piston longitudinal axis.
  • the holding portion of the seal carrier so extends into the recess of the seal that the seal through the
  • Holding section in the direction of the piston longitudinal axis is held immovably relative to the seal carrier. This ensures that between
  • Seal and seal carrier is always present only a static seal.
  • the seal then only seals dynamically against the piston.
  • seal cohesively fixed immovably against the seal carrier.
  • the seal may be formed glued, for example, with the seal carrier. It is also conceivable that the seal in the
  • Seal carrier is injected. This will be explained in detail below.
  • Piston longitudinal axis seen in the middle region of the seal is arranged.
  • the seal is central and thus particularly efficient on
  • this arrangement of the recess allows a spatially large extent of the recess, which ensures a secure attachment.
  • the recess of the seal has a cross section with two mutually tapered side surfaces, preferably one
  • the seal can be produced in a particularly simple manner on the one hand and, on the other hand, the seal can be clamped between the piston and the seal carrier.
  • Seal carrier is formed, which is meant by the term that the molding process of the seal is carried out within the seal carrier, so that the seal assumes its final shape in the seal carrier.
  • An example of this is the introduction of a deformable mass in the seal carrier, which then solidifies in the seal carrier to its final shape, the desired shape of the seal, or cured in this.
  • An example of such a molding process is the introduction of the gasket in the above-mentioned injection molding process. It is also preferred if the seal in a multi-component injection molding, preferably in a
  • Two-component injection molding process introduced into the seal carrier or molded onto it.
  • different injection components can be used such that different regions of the seal have different hardnesses or elasticities. Also, this makes it possible to realize seals that due to different material properties or materials or compositions in
  • the oil-side portion of the gasket may be made of a more oil-resistant material and the fuel-side portion of the gasket may be made of a more fuel-resistant material. It is also conceivable that the piston-side region of the seal is made softer and / or more elastic than the one
  • seal carrier side region of the seal As a result, the seal adheres well to the seal carrier and remains flexible relative to the piston or robust relative to its relative movement to the seal.
  • Piston longitudinal axis seen extends further than a stop sleeve.
  • the fuel lift pump according to the invention builds in the direction of the Piston longitudinal axis seen particularly small, since no additional space for an outward projection of the stop sleeve must be provided on the seal carrier, as is often the case with conventional high-pressure fuel pumps.
  • the provision of such a configuration between the seal carrier and stop sleeve is directly on the quasi-independent attachment of
  • stop sleeve is annular disk-shaped
  • the stop sleeve serves to protect the seal from contact with the piston in the delivery state of the pump. In this condition, the piston is in the direction of the seal
  • the stop sleeve serves only to prevent damaging contact between the piston and seal.
  • Stop sleeve follows a radial taper of the seal carrier and the seal on the radial taper of the seal carrier.
  • the radial taper can thus form a stop for the stop sleeve and set this in position.
  • the seal has on its side facing the piston at least two sealing lips which are inclined away from one another, preferably that the seal has on its side facing the piston at least two groups of sealing lips, wherein the sealing lips of the respective groups of the Sealing lips of the other group are inclined away. Due to the inclination of the sealing lips away from each other or away from the center of the seal, the sealing lips seal off particularly efficiently, since they act more or less similar to a wiper on the piston.
  • Figure 1 is a simplified schematic representation of a fuel system for an internal combustion engine
  • Figure 2 shows a detail of a high-pressure fuel pump in one
  • Figure 3 is a partial sectional view of a seal shown individually.
  • Figure 4 is a partial sectional view of another seal shown individually.
  • FIG. 1 shows a fuel system 10 for a further not shown
  • Electromagnetic actuator 22 is used to actuate a quantity control valve 24, the fluidically in front of the delivery chamber 26 of the
  • High-pressure fuel pump 28 is arranged and via which the amount of fuel, which is supplied to the delivery chamber 26, can be controlled.
  • the quantity control valve 24 may be a forcibly disclosed intake valve of the high-pressure fuel pump 28.
  • the high-pressure fuel pump 28 is designed as a piston pump, wherein a piston 30 can be moved up and down by means of a drive 32 designed as a cam 32 along a piston longitudinal axis 33, which is schematically represented by the arrow with the reference numeral 34. Hydraulically between the delivery chamber 26 and an outlet 36 of the
  • High-pressure fuel pump 28 is a spring-loaded in the figure 1
  • Check valve trained formed exhaust valve 40 is arranged, which can open to the outlet 36 out.
  • the outlet 36 is connected to a high pressure line 44 and via this to a
  • High-pressure accumulator 46 (common rail) connected. Furthermore, hydraulically between the outlet 36 and the delivery chamber 26 is also a
  • pressure relief valve 42 is arranged, which can open to the pumping chamber 26 out.
  • the pre-demand pump 16 delivers fuel from the fuel tank 12 into the low pressure line 18.
  • the quantity control valve 24 may be closed and opened in response to a respective demand for fuel.
  • the electromagnetic actuator 22 is controlled by a control and / or regulating device 48 for this purpose.
  • a lower region 50 of the fuel lift pump 28 is shown in a sectional view in FIG.
  • the drive 32 is not shown in FIG. 2 for reasons of clarity.
  • a fuel side 52 is sealed against an oil side 54 via a seal 56.
  • the seal 56 encloses the piston 30 radially.
  • the seal is disposed between the piston 30 and a seal carrier 64.
  • the seal carrier 64 encloses the seal 56 radially.
  • the seal 56 is held by the seal carrier 64.
  • An abutment sleeve 66 is disposed above the seal 56 in FIG.
  • the stop sleeve 66 is also radially enclosed by the seal carrier 64.
  • the stop sleeve 66 is in the
  • Seal carrier 64 is pressed and held in this.
  • the seal 56 has a central portion 58 and includes a seal body 60 made using PTFE (polytetrafluoroethene).
  • PTFE polytetrafluoroethene
  • the sealing body may also be produced using an injection-moldable material and / or a fluorinated polymer, which may also be thermoplastic and / or injection-moldable, but need not be.
  • Particularly preferred is PTFE (polytetrafluoroethylene) and / or PFA (perfluoroalkoxy), since these materials are particularly high
  • respective fuel-side and oil-side springs 62 are arranged in the seal 56.
  • the springs 62 give the seal a certain structural stability and expand the seal in the radial direction such that reliable contact between seal 56 and seal carrier 64 and between seal 56 and piston 30 is always reliably ensured.
  • the seal 56 has on its side facing the seal carrier 64, so radially outward side, a circumferential recess 68.
  • the circumferential recess 68 is disposed in the central region 58 of the seal 56.
  • In the circumferential recess 68 extends a radially inwardly projecting holding portion 70 of the seal carrier 64.
  • the holding portion 70 extends into the recess 68 such that the holding portion 70 in the direction of
  • Piston longitudinal axis 33 forms a positive stop 72 for the seal 56.
  • the holding portion 70 forms a positive engagement stop 72 for the seal 56, which limits the mobility of the seal 56 along the direction of the piston longitudinal axis 33.
  • the holding portion 70 of the seal carrier 64 extends into the recess 68 of the seal 56 such that the seal 56 through the holding portion 70 in the direction the piston longitudinal axis 33 is held immovably relative to the seal carrier 64.
  • the seal 56 is immovably disposed by the engagement of the holding portion 70 in the recess 68 relative to the seal carrier 64.
  • the seal 56 rests with its side facing the seal carrier 64 on the entire surface of the seal carrier 64.
  • the seal 56 is in one
  • the seal 56 was thus injected directly into the seal carrier 64 in an injection molding process.
  • Other manufacturing or attachment methods of the seal 56 are also within the meaning of the invention.
  • the seal 56 On its side facing the piston 30, the seal 56 has two sealing lips 74 which are inclined away from one another.
  • the stop sleeve 66 is formed annular disc-shaped in the present case.
  • a radial taper 76 of the seal carrier 64 follows on the stop sleeve 66 and the seal 56 on the radial taper 76 of the seal carrier 64.
  • the stop sleeve 66 is arranged in the seal carrier 64 such that the seal carrier 64 extends along the piston longitudinal axis 33 Seen further extends than the stop sleeve 66th
  • the recesses 68 of the seals 56 each have a cross section with two mutually tapered side surfaces 78.
  • the recess 68 has a triangular cross-section (similar to the seal of Figure 2).
  • the recess 68 has a circular segment-shaped cross-section. The corresponding
  • Seal carrier 64 are not shown in Figures 3 and 4. However, these have complementary to the wells 68 formed holding portions 70.
  • the seals 56 which are shown in FIGS. 3 and 4, each have two groups 80 of sealing lips 74, wherein the sealing lips 74 of the respective groups 80 of the sealing lips 74 of FIG each other group 80 are inclined away.
  • the sealing lips 74 of the individual groups 80 are in each case inclined away from the center of the seal 56, as a result of which the sealing lips 74 seal in a particularly efficient manner.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einem Kolben, der sich entlang einer Kolbenlängsachse erstreckt, und mit einer Dichtung, die den Kolben radial umschließt, zwischen dem Kolben und einem Dichtungsträger angeordnet ist und eine Ölseite gegenüber einer Kraftstoffseite abdichtet.

Description

Beschreibung Titel
Kraftstoffhochdruckpumpe Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
In Kraftstoffsystemen werden Kraftstoffhochdruckpumpen eingesetzt, um
Kraftstoff von einem Vordruck auf einen für die Kraftstoffeinspritzung
erforderlichen Einspritzdruck zu verdichten. Derartige
Kraftstoffhochdruckpumpen weisen üblicherweise mindestens einen Kolben auf, der mittels eines Antriebs, der bspw. durch eine Nocke oder eine
Exzenterscheibe gebildet ist, axial bewegt werden kann. Eine radial außen an dem Kolben angeordnete Niederdruckdichtung, die von einem üblicherweise als tiefgezogenes Element ausgeführten Dichtungsträger gehalten ist, trennt eine Kraftstoffseite von einer Ölseite, wodurch eine Vermischung von Kraftstoff und Öl minimiert wird. Eine derartige Vermischung beeinflusst das Betriebsverhalten der Kraftstoffhochdruckpumpe negativ. Dringt Kraftstoff zur Ölseite durch, so verdünnt sich das Öl und und dessen Viskosität wird gesenkt. Dringt Öl zur Kraftstoffseite durch, so erhöht sich die Viskosität des Kraftstoffs in
unerwünschter Weise. Die Niederdruckdichtung dichtet statisch gegen den Dichtungsträger und dynamisch gegen den Kolben ab. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, die Niederdruckdichtungen über eine so genannte
Anschlagshülse gegenüber dem Dichtungsträger zu fixieren bzw. zu befestigen.
Offenbarung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffhochdruckpumpe bereitzustellen, bei der die Abdichtung zwischen Kraftstoffseite und Ölseite einfach zu fertigen ist und effizient arbeitet. Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe werden
Kraftstoffseite und Ölseite zuverlässig gegeneinander abgedichtet, während die Dichtung einfach herzustellen ist und zuverlässig arbeitet. Die erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe ist also eine
Kraftstoffhochdruckpumpe mit einem Kolben, der sich entlang einer
Kolbenlängsachse erstreckt, und mit einer Dichtung, die den Kolben radial umschließt, zwischen dem Kolben und einem Dichtungsträger angeordnet ist und eine Ölseite gegenüber einer Kraftstoffseite abdichtet, wobei die
erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe sich dadurch auszeichnet, dass die Dichtung auf ihrer dem Dichtungsträger zugewandten Seite eine,
vorzugsweise umlaufende, Vertiefung aufweist in die sich ein nach radial innen abragender Halteabschnitt des Dichtungsträgers derart erstreckt, dass der Halteabschnitt in Richtung der Kolbenlängsachse einen formschlüssigen
Anschlag für die Dichtung bildet. Der Halteabschnitt erstreckt sich also derart in die Vertiefung der Dichtung, dass über Formschluss einen Anschlag für die Dichtung gebildet ist, der die Beweglichkeit der Dichtung entlang der Richtung der Kolbenlängsachse begrenzt. Hierdurch ist die Dichtung ohne weitere Komponenten sicher im Dichtungsträger gehalten.
Zwar ist bevorzugt, wenn die Vertiefung umlaufend, besonders bevorzugt sich um den kompletten Umfang der Dichtung erstrecked, um die Dichtung ausgebildet ist, jedoch ist ebenso denkbar, dass die Vertiefung bzw. mehrere Vertiefungen jeweils muldenartig ausgebildet ist bzw. sind. Zu den muldenartigen Vertiefungen können dann am Dichtungsträger entsprechende in die
Vertiefungen eingreifende Vorsprünge vorhanden sein, die die jeweiligen Halteabschnitt bilden. Die Vertiefungen und entsprechenden Halteabschnitte können entlang der Kolbenlängsachse gesehen in einer Ebene angeordnet sein, sie können jedoch auch entlang der Kolbenlängsachse gesehen versetzt zueinander angeordnet sein. Bevorzugt ist auch, wenn der Halteabschnitt des Dichtungsträgers sich derart in die Vertiefung der Dichtung erstreckt, dass die Dichtung durch den
Halteabschnitt in Richtung der Kolbenlängsachse unverschieblich gegenüber dem Dichtungsträger gehalten ist. Damit ist sichergestellt, dass zwischen
Dichtung und Dichtungsträger stets lediglich eine statische Abdichtung vorliegt.
Die Dichtung dichtet dann lediglich gegenüber dem Kolben dynamisch ab.
Hierdurch wird das Dichtvermögen der Dichtung bzw. die Effizienz der Dichtung weiter erhöht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die
Dichtung stoffschlüssig unverschieblich gegenüber dem Dichtungsträger befestigt. Hierzu kann die Dichtung beispielsweise mit dem Dichtungsträger verklebt ausgebildet sein. Denkbar ist ebenso, dass die Dichtung in den
Dichtungsträger eingespritzt ist. Dies wird weiter unten noch im Detail erläutert.
Von Vorteil ist auch, wenn die Vertiefung der Dichtung im entlang der
Kolbenlängsachse gesehen mittleren Bereich der Dichtung angeordnet ist.
Hierdurch wird die Dichtung zentral und damit besonders effizient am
Dichtungsträger gehalten. Außerdem ermöglicht diese Anordnung der Vertiefung eine räumlich große Erstreckung der Vertiefung, was eine sichere Befestigung gewährleistet.
Von Vorteil ist auch, wenn die Vertiefung der Dichtung einen Querschnitt mit zwei aufeinander zulaufenden Seitenflächen aufweist, vorzugsweise einen
kreissegmentförmigen oder dreiecksförmigen Querschnitt aufweist. Hierdurch lässt sich die Dichtung zum einen besonders einfach herstellen und zum anderen kann die Dichtung quasi zwischen Kolben und Dichtungsträger eingespannt sein. Insbesondere der eben genannte kreissegmentförmige Querschnitt der
Vertiefung ergibt eine besonders stabile Dichtung, da keinerlei scharfe Kanten vorhanden sind, die eventuell eine Sollbruchstelle bilden könnten.
Bevorzugt ist auch, wenn die Dichtung mit ihrer dem Dichtungsträger
zugewandten Seite vollflächig am Dichtungsträger anliegt. Damit steht besonders viel Fläche zur statischen Dichtung gegenüber dem Dichtungsträger zur
Verfügung, wodurch die dichtenden Eigenschaften der Dichtung verbessert werden. Vorteilhaft ist auch, wenn die Dichtung in einem Spritzgussverfahren in den Dichtungsträger eingebracht ist. Zum einen ist dies eine kostengünstige Variante der Herstellung und zum anderen liegt die Dichtung hierdurch bereits
herstellungsbedingt stets dichtend am Dichtungsträger an. Außerdem lässt sich die Gesamtheit aus Dichtung und Dichtungsträger hierdurch mit dem radial nach innen abragenden Halteabschnitt auf einfache Art und Weise herstellen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es auch, wenn die Dichtung an den
Dichtungsträger angeformt ist, wobei mit dem Begriff angeformt gemeint ist, dass der Formgebungsprozess der Dichtung innerhalb des Dichtungsträgers erfolgt, dass die Dichtung also ihre finale Form im Dichtungsträger annimmt. Ein Beispiel hierfür ist das Einbringen einer verformbaren Masse in den Dichtungsträger, welche dann im Dichtungsträger zu ihrer endgültigen Form, der gewünschten Form der Dichtung, erstarrt bzw. in diese ausgehärtet. Ein Beispiel für einen derartigen Prozess des Anformens ist das Einbringen der Dichtung in dem oben genannten Spritzgussverfahren. Bevorzugt ist auch, wenn die Dichtung in einem Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren, vorzugsweise in einem
Zweikomponenten- Spritzgussverfahren, in den Dichtungsträger eingebracht bzw. an diesen angeformt ist. Hierzu können beispielsweise derart verschiedene Spritzkomponenten verwendet werden, dass unterschiedliche Bereiche der Dichtung unterschiedliche Härten bzw. Elastizitäten aufweisen. Auch ist es hierdurch möglich, Dichtungen zu realisieren, die aufgrund von verschiedenen Materialeigenschaften bzw. Materialien bzw. Zusammensetzungen in
verschiedenen Bereichen der Dichtung unterschiedliche Beständigkeit gegenüber Öl und Kraftstoff aufweisen. Entsprechend kann der ölseitige Bereich der Dichtung aus einem eher ölbeständigen Material hergestellt sein und der kraftstoffseitige Bereich der Dichtung aus einem eher kraftstoffbeständigen Material hergestellt sein. Denkbar ist auch, dass der kolbenseitige Bereich der Dichtung weicher und/oder elastischer ausgeführt ist als der
dichtungsträgerseitige Bereich der Dichtung. Hierdurch haftet die Dichtung gut gegenüber dem Dichtungsträger und bleibt jedoch flexibel gegenüber dem Kolben bzw. robust gegenüber dessen Relativbewegung zur Dichtung.
Von Vorteil ist weiterhin, wenn der Dichtungsträger sich entlang der
Kolbenlängsachse gesehen weiter erstreckt als eine Anschlagshülse. Hierdurch baut die erfindungsgemäße Kraftstoffh och d ruckpumpe in Richtung der Kolbenlängsachse gesehen besonders klein, da kein zusätzlicher Raum für ein Hinausstehen der Anschlagshülse über den Dichtungsträger bereitgestellt werden muss, wie dies bei herkömmlichen Kraftstoffhochdruckpumpen häufig der Fall ist. Das Vorsehen einer derartigen Konfiguration zwischen Dichtungsträger und Anschlagshülse ist direkt auf die quasi selbstständige Befestigung der
Dichtung am Dichtungsträger zurückzuführen bzw. durch diese ermöglicht.
Bevorzugt ist auch, wenn die Anschlagshülse kreisringscheibenförmig
ausgebildet ist. Hierdurch kann diese besonders einfach hergestellt werden und platzsparend verbaut werden, wobei dennoch ausreichende Betriebssicherheit der Kraftstoffh och druck gewährleistet ist. Eine derart einfache Ausbildung der Anschlagshülse wird durch die selbstständige Befestigung der Dichtung am Dichtungsträger ermöglicht, durch die die Anschlagshülse die Dichtung nicht in der gewünschten Position halten muss.
Da die Dichtung bei der erfindungsgemäßen Ausführung quasi selbständig im Dichtungsträger gehalten ist, muss sie nicht mehr durch die Anschlagshülse an einem verrutschen gehindert werden. Die Anschlagshülse dient dem Schutz der Dichtung vor einem Kontakt mit dem Kolben im Auslieferungszustand der Pumpe. In diesem Zustand ist der Kolben in Richtung der Dichtung
federgespannt. Durch einen Kontakt im Kolben könnte die Dichtung beschädigt werden. Dies wird durch die Anschlagshülse verhindert. Sobald die Pumpe montiert ist, ist der Kolben nicht mehr komplett zur Dichtung hin bewegbar und kann auch nicht mehr auf die Dichtung stoßen, sodass die Anschlagshülse bei der vorliegenden Erfindung wesentlich einfacher als Stand der Technik ausgeführt werden kann. Mit anderen Worten bei der vorliegenden Erfindung ist es nicht mehr nötig Dichtung über die Anschlagshülse bezüglich des
Dichtungsträgers zu fixieren. Die Anschlagshülse dient lediglich zur Verhinderung eines schädigenden Kontakts zwischen Kolben und Dichtung.
Vorteilhaft ist auch, wenn entlang der Kolbenlängsachse gesehen auf die
Anschlagshülse eine radiale Verjüngung des Dichtungsträgers folgt und auf die radiale Verjüngung des Dichtungsträgers die Dichtung. Die radiale Verjüngung kann damit einen Anschlag für die Anschlagshülse bilden und diese in ihrer Position festlegen. Bevorzugt ist auch, wenn die Dichtung auf Ihrer dem Kolben zugewandten Seite wenigstens zwei Dichtlippen aufweist, die voneinander weg geneigt ausgebildet sind, vorzugsweise dass die Dichtung auf Ihrer dem Kolben zugewandten Seite wenigstens zwei Gruppen von Dichtlippen aufweist, wobei die Dichtlippen der jeweiligen Gruppen von den Dichtlippen der anderen Gruppe weg geneigt ausgebildet sind. Durch die Neigung der Dichtlippen voneinander weg bzw. von der Mitte der Dichtung weg, dichten die Dichtlippen besonders effizient ab, da sie quasi ähnlich einem Abstreifer am Kolben wirken. Das Vorsehen von Gruppen von mehreren Dichtlippen führt zu einer quasi mehrstufigen Dichtung, was die Effizienz der Abdichtung positiv beeinflusst. Da die Dichtung über die Vertiefung und den Halteabschnitt quasi selbstständig statisch am Dichtungsträger gehalten ist, wirken diese Ausbildungen der Dichtlippen besonders effizient mit dem Kolben zusammen.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnungen erläutert werden, wobei die
Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird. Es zeigen:
Figur 1 eine vereinfachte schematisierte Darstellung eines Kraftstoffsystems für eine Brennkraftmaschine;
Figur 2 einen Ausschnitt einer Kraftstoffhochdruckpumpe in einer
Schnittdarstellung;
Figur 3 eine teilweise Schnittdarstellung einer einzeln gezeigten Dichtung; und
Figur 4 eine teilweise Schnittdarstellung einer weiteren einzeln gezeigten Dichtung.
Figur 1 zeigt ein Kraftstoffsystem 10 für eine weiter nicht dargestellte
Brennkraftmaschine in einer vereinfachten schematischen Darstellung. Aus einem Kraftstofftank 12 wird Kraftstoff über eine Saugleitung 14, mittels einer Vorförderpumpe 16 und einer Niederdruckleitung 18 über einen Einlass 20 einem Förderraum 26 einer Kraftstoffhochdruckpumpe 28 zugeführt. Eine
elektromagnetische Betätigungseinrichtung 22 dient zur Betätigung eines Mengensteuerventils 24, das fluidisch vor dem Förderraum 26 der
Kraftstoffhochdruckpumpe 28 angeordnet ist und über das die Menge an Kraftstoff, die dem Förderraum 26 zugeführt wird, gesteuert werden kann.
Beispielsweise kann das Mengensteuerventil 24 ein zwangsweise offenbares Einlassventil der Kraftstoffhochdruckpumpe 28 sein.
Vorliegend ist die Kraftstoffhochdruckpumpe 28 als Kolbenpumpe ausgeführt, wobei ein Kolben 30 mittels eines als Nockenscheibe ausgeführten Antriebs 32 entlang einer Kolbenlängsachse 33 auf- und abbewegt werden kann, was durch den Pfeil mit dem Bezugszeichen 34 schematisch dargestellt ist. Hydraulisch zwischen dem Förderraum 26 und einem Auslass 36 der
Kraftstoffhochdruckpumpe 28 ist ein in der Figur 1 als federbelastetes
Rückschlagventil ausgebildet gezeigtes Auslassventil 40 angeordnet, welches zu dem Auslass 36 hin öffnen kann.
Der Auslass 36 ist an eine Hochdruckleitung 44 und über diese an einen
Hochdruckspeicher 46 ("Common Rail") angeschlossen. Weiterhin ist hydraulisch zwischen dem Auslass 36 und dem Förderraum 26 ein ebenfalls als
federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet gezeigtes Druckbegrenzungsventil 42 angeordnet, welches zum Förderraum 26 hin öffnen kann.
Im Betrieb des Kraftstoffsystems 10 fördert die Vorforderpumpe 16 Kraftstoff vom Kraftstofftank 12 in die Niederdruckleitung 18. Das Mengensteuerventil 24 kann in Abhängigkeit von einem jeweiligen Bedarf an Kraftstoff geschlossen und geöffnet werden. Hierdurch wird die zu dem Hochdruckspeicher 46 geförderte Kraftstoffmenge beeinflusst. Die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 22 wird hierzu durch eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 48 angesteuert.
Ein unterer Bereich 50 der Kraftstoffh och d ruckpumpe 28 ist in Figur 2 in einer Schnittdarstellung gezeigt. Der Antrieb 32 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in Figur 2 nicht gezeigt. Eine Kraftstoffseite 52 ist gegenüber einer Ölseite 54 über eine Dichtung 56 abgedichtet. Die Dichtung 56 umschließt den Kolben 30 radial. Die Dichtung ist zwischen dem Kolben 30 und einem Dichtungsträger 64 angeordnet. Der Dichtungsträger 64 umschließt die Dichtung 56 radial. Die Dichtung 56 ist durch den Dichtungsträger 64 gehalten. Eine Anschlagshülse 66 ist in Figur 2 oberhalb von der Dichtung 56 angeordnet. Die Anschlagshülse 66 ist ebenfalls von dem Dichtungsträger 64 radial umschlossen. Die Anschlagshülse 66 ist in den
Dichtungsträger 64 eingepresst und in diesem gehalten.
Die Dichtung 56 weist einen mittleren Bereich 58 auf, und sie umfasst einen Dichtungskörper 60 der unter Verwendung von PTFE (Polytetrafluorethen) hergestellt ist. Der Dichtungskörper kann aber auch unter Verwendung eines spritzgussfähigen Werkstoffs und/oder eines fluorinierten Polymers, welches auch thermoplastisch und/oder spritzgussfähig sein kann, jedoch nicht sein muss, hergestellt sein. Besonders bevorzugt ist PTFE (Polytetrafluorethylen) und/oder PFA (Perfluoroalkoxy), da diese Werkstoffe besonders hohe
Widerstandsfähigkeit aufweisen.
In der Dichtung 56 sind jeweils kraftstoffseitig und ölseitig Federn 62 angeordnet. Die Federn 62 geben der Dichtung eine gewisse strukturelle Stabilität und weiten die Dichtung in radialer Richtung derart auf, dass ein sicherer Kontakt zwischen Dichtung 56 und Dichtungsträger 64 sowie zwischen Dichtung 56 und Kolben 30 stets zuverlässig gewährleistet ist.
Die Dichtung 56 weist auf ihrer dem Dichtungsträger 64 zugewandten, also radial außen liegenden, Seite eine umlaufende Vertiefung 68 auf. Die umlaufende Vertiefung 68 ist in dem mittleren Bereich 58 der Dichtung 56 angeordnet. In die umlaufende Vertiefung 68 erstreckt sich ein nach radial innen abragender Halteabschnitt 70 des Dichtungsträgers 64. Der Halteabschnitt 70 erstreckt sich derart in die Vertiefung 68, dass der Halteabschnitt 70 in Richtung der
Kolbenlängsachse 33 einen formschlüssigen Anschlag 72 für die Dichtung 56 bildet. Damit ist gemeint, dass der Halteabschnitt 70 über Formschluss einen Anschlag 72 für die Dichtung 56 bildet, der die Beweglichkeit der Dichtung 56 entlang der Richtung der Kolbenlängsachse 33 begrenzt. Vorliegend erstreckt sich der Halteabschnitt 70 des Dichtungsträgers 64 derart in die Vertiefung 68 der Dichtung 56, dass die Dichtung 56 durch den Halteabschnitt 70 in Richtung der Kolbenlängsachse 33 unverschieblich gegenüber dem Dichtungsträger 64 gehalten ist. Mit anderen Worten, die Dichtung 56 ist durch den Eingriff des Halteabschnitts 70 in die Vertiefung 68 gegenüber dem Dichtungsträger 64 unverschieblich angeordnet.
Die Dichtung 56 liegt mit ihrer dem Dichtungsträger 64 zugewandten Seite vollflächig am Dichtungsträger 64 an. Die Dichtung 56 ist in einem
Spritzgussverfahren in den Dichtungsträger 64 eingebracht. Die Dichtung 56 wurde also in einem Spritzgussverfahren direkt in den Dichtungsträger 64 eingespritzt. Andere Herstellungs- bzw. Anbringungsverfahren der Dichtung 56 sind ebenso im Sinne der Erfindung. Auf Ihrer dem Kolben 30 zugewandten Seite weist die Dichtung 56 zwei Dichtlippen 74 auf, die voneinander weg geneigt ausgebildet sind.
Die Anschlagshülse 66 ist vorliegend kreisringscheibenförmig ausgebildet.
Entlang der Kolbenlängsachse 33 gesehen folgt auf die Anschlagshülse 66 eine radiale Verjüngung 76 des Dichtungsträgers 64 und auf die radiale Verjüngung 76 des Dichtungsträgers 64 die Dichtung 56. Die Anschlagshülse 66 ist in dem Dichtungsträger 64 derart angeordnet, dass der Dichtungsträger 64 sich entlang der Kolbenlängsachse 33 gesehen weiter erstreckt als die Anschlagshülse 66.
In den Figuren 3 und 4 sind weitere mögliche Ausgestaltungen der Dichtung 56 in einer halbgeschnittenen Darstellung gezeigt.
Die Vertiefungen 68 der Dichtungen 56 weisen jeweils einen Querschnitt mit zwei aufeinander zulaufenden Seitenflächen 78 auf. Bei der Dichtung 56 von Figur 3 weist die Vertiefung 68 einen dreiecksförmigen Querschnitt auf (ähnlich der Dichtung von Figur 2). Bei der Dichtung 56 von Figur 4 weist die Vertiefung 68 einen kreissegmentförmigen Querschnitt auf. Die entsprechenden
Dichtungsträger 64 sind in den Figuren 3 und 4 nicht gezeigt. Diese weisen jedoch komplementär zu den Vertiefungen 68 ausgebildete Halteabschnitte 70 auf.
Auf Ihren dem Kolben 30 zugewandten Seiten weisen die Dichtungen 56, die in den Figuren 3 und 4 gezeigt sind, je zwei Gruppen 80 von Dichtlippen 74 auf, wobei die Dichtlippen 74 der jeweiligen Gruppen 80 von den Dichtlippen 74 der jeweils anderen Gruppe 80 weg geneigt ausgebildet sind. Hierdurch wird eine mehrstufige Dichtung gegenüber dem Kolben 30 erreicht. Die Dichtlippen 74 der einzelnen Gruppen 80 sind dabei jeweils von der Mitte der Dichtung 56 weg geneigt, wodurch die Dichtlippen 74 besonders effizient dichten.

Claims

Ansprüche
1 . Kraftstoffhochdruckpumpe (28) mit einem Kolben (30), der sich entlang einer Kolbenlängsachse (33) erstreckt, und mit einer Dichtung (56), die den Kolben (30) radial umschließt, zwischen dem Kolben (30) und einem
Dichtungsträger (64) angeordnet ist und eine Ölseite (54) gegenüber einer Kraftstoffseite (52) abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (56) auf ihrer dem Dichtungsträger (64) zugewandten Seite eine,
vorzugsweise umlaufende, Vertiefung (68) aufweist in die sich ein nach radial innen abragender Halteabschnitt (70) des Dichtungsträgers (64) derart erstreckt, dass der Halteabschnitt (70) in Richtung der Kolbenlängsachse (33) einen formschlüssigen Anschlag (72) für die Dichtung (56) bildet.
2. Kraftstoffhochdruckpumpe (28) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (70) des Dichtungsträgers (64) sich derart in die Vertiefung (68) der Dichtung (56) erstreckt, dass die Dichtung (56) durch den Halteabschnitt (70) in Richtung der Kolbenlängsachse (33) unverschieblich gegenüber dem Dichtungsträger (64) gehalten ist.
3. Kraftstoffhochdruckpumpe (28) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vertiefung (68) der Dichtung (56) im entlang der Kolbenlängsachse (33) gesehen mittleren Bereich (58) der Dichtung (56) angeordnet ist.
4. Kraftstoffh och d ruckpumpe (28) nach einem oder mehreren der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (68) der Dichtung (56) einen Querschnitt mit zwei aufeinander zulaufenden Seitenflächen (78) aufweist, vorzugsweise einen kreissegmentförmigen oder dreiecksförmigen Querschnitt aufweist.
5. Kraftstoffh och d ruckpumpe (28) nach einem oder mehreren der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (56) mit ihrer dem Dichtungsträger (64) zugewandten Seite vollflächig am Dichtungsträger (64) anliegt.
Kraftstoffh och d ruckpumpe (28) nach einem oder mehreren der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (56) in einem Spritzgussverfahren in den Dichtungsträger (64) eingebracht ist.
Kraftstoffh och d ruckpumpe (28) nach einem oder mehreren der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Dichtungsträger (64) sich entlang der Kolbenlängsachse (33) gesehen weiter erstreckt als eine Anschlagshülse (66).
Kraftstoffh och d ruckpumpe (28) nach einem oder mehreren der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Anschlagshülse (65) kreisringscheibenförmig ausgebildet ist.
Kraftstoffh och d ruckpumpe (28) nach einem oder mehreren der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Kolbenlängsachse (33) gesehen auf die Anschlagshülse (66) eine radiale Verjüngung des Dichtungsträgers folgt und auf die radiale Verjüngung (76) des Dichtungsträgers (64) die Dichtung (56).
0. Kraftstoffhochdruckpumpe (28) nach einem oder mehreren der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (56) auf Ihrer dem Kolben (30) zugewandten Seite wenigstens zwei
Dichtlippen (74) aufweist, die voneinander weg geneigt ausgebildet sind, vorzugsweise dass die Dichtung (56) auf Ihrer dem Kolben (30)
zugewandten Seite wenigstens zwei Gruppen (80) von Dichtlippen (74) aufweist, wobei die Dichtlippen (74) der jeweiligen Gruppen (8) von den Dichtlippen (74) der anderen Gruppe (80) weg geneigt ausgebildet sind.
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